人教版高一上学期化学(必修一)《第四章物质结构元素周期律》单元测试卷-含答案

第第页答案第=page11页，共=sectionpages22页人教版高一上学期化学(必修一)《第四章物质结构元素周期律》单元测试卷-含答案一、单选题1．X、Y、Z、W为四种短周期主族元素，且原子序数依次增大，其中X、Z同主族，Y原子半径是短周期主族元素中最大的，X原子最外层电子数是其核外电子层数的3倍。下列说法错误的是A．简单离子半径：Z＞W＞X＞YB．X、Y、Z三种元素组成的化合物只有2种C．简单气态氢化物稳定性：Z＜XD．W元素氧化物对应水化物的酸性不一定强于Z2．据文献报道，钒催化某反应的反应机理如图所示，下列叙述正确的是A．参与了该催化循环 B．该反应利用了的还原性除去，减少了空气污染C．该过程只断裂了极性共价键 D．该催化循环过程中的价态没有变化3．门捷列夫曾预测镓、钪、锗元素的存在及性质，莫塞莱也曾预测一种“类锰”元素。放射性元素锝（），其单质是从核燃料裂变产物中提取的，它的一种核素在临床医学诊断中应用很广。下列说法正确的是A．元素是第四周期元素B．用D核轰击钼（）靶也能得到，此过程属于化学变化C．与、三种核素，物理性质与化学性质几乎相同D．的质子数与中子数之差为124．下列说法正确的是A．和互为同位素。B．和都含有34个中子。C．和含有不同的电子数D．等质量的和含有相同的质子数。5．一种矿物由短周期元素W、X、Y组成，溶于稀盐酸有无色无味气体生成。W、X、Y原子序数依次增大。简单离子X2-与Y2+具有相同的电子结构。下列叙述正确的是A．X的常见化合价有-1、-2B．原子半径大小为Y＞X＞WC．Y的最高价氧化物对应水化物具有两性D．W单质只有4种同素异形体6．甲～已均为短周期元素，在元素周期表中的相对位置如图所示：乙的氢化物能与其最高价氧化物对应的水化物发生反应生成离子化合物。下列说法错误的是甲乙丙丁戊已A．最高价氧化物对应水化物的酸性：丁＞已B．原子半径：戊＞丙＞丁C．第一电离能：（乙）＞（丙）＞（甲）D．最简单氢化物的沸点：丙＞甲7．W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期元素。W与X可生成一种红棕色有刺激性气味的气体：Y是短周期主族元素中金属性最强的元素；Z原子最外层的电子数与W的电子总数相同。下列叙述正确的是A．X与W元素、X与Y元素都可形成不止一种二元化合物B．W的氧化物对应的水化物是氧化性强酸C．最简单氢化物的稳定性：D．最简单氢化物的沸点：8．下表是元素周期表的一部分，其中X、Y、Z、W均为短周期主族元素，已知Z的最外层电子数是其电子层数的3倍，下列说法不正确的是XYZWA．简单离子半径：W<YB．仅由X与Z形成的化合物中只存在共价键C．简单氢化物的沸点：X>ZD．W的最高价氧化物对应水化物不能与Y的简单氢化物对应水化物发生反应9．下列关于元素周期表及周期律的叙述，其中不正确的有①两原子的核外电子排布完全相同，则其物理性质一定相同②K在氧气中剧烈燃烧，产物是K2O，其水溶液是一种强碱③砹(At)为有色固体，HAt不稳定，AgAt不溶于水也不溶于稀硝酸④稀有气体元素原子的最外层都排有8个电子⑤氟元素原子的核外电子排布示意图为，则的化学性质与氟元素原子相似⑥非金属元素呈现的正化合价不超过该元素原子核外最外层电子数A．2个 B．3个 C．4个 D．5个10．现有短周期主族元素X、Y，Z、R、T，X与Y可形成X2Y、X2Y2型化合物，R的一种原子可以用于测定文物的年代，Z是短周期中金属性最强的元素，Z与T形成化学式为Z2T的化合物，五种元素的原子半径与原子序数的关系如图所示。下列说法正确的是A．Y与Z形成的化合物阴阳离子个数比是1∶1B．1molZ2Y2与足量的RY2反应，转移电子数为2NAC．含氧酸酸性：T>RD．X2Y、X2Y2的化学键类型不完全相同11．已知X、Y、Z、W、M、N为元素周期表中原子序数依次增大的短周期主族元素，六种元素的原子序数与原子半径的关系如图。Y是空气中含量最多的元素；M元素原子最外层电子数为最内层电子数的一半；N的原子序数是Z的两倍。下列说法正确的是A．X形成的氧化物只有一种B．简单离子半径：N＞Z＞WC．最简单氢化物的稳定性：Y＞Z＞ND．N的氧化物随意排放会造成温室效应12．1919年卢瑟福在核反应中用α粒子(即氦核)轰击短周期非金属原子，得到核素和一种新的粒子M，其核反应原理为。其中X、Y、M的质子数之和为16.下列说法正确的是A．粒子M中含有1个中子B．X形成的氧化物均为酸性氧化物C．Y形成的常见单质常温下是固态D．中所有原子均满足8电子稳定结构13．现有W、X、Y、Z四种短周期元素，W分别与X、Y、Z结合生成甲、乙、丙三种化合物，且每个甲、乙、丙分子中均含有10个电子，Y和Z化合生成丁，有关物质的转化关系如下图所示。下列说法正确的是A．原子半径由大到小的顺序是W>X>Y>Z B．Z的最高价氧化物对应的水化物一定为强酸C．化合物的沸点由高到低的顺序是乙>甲>丙 D．Y与W、Z都只能形成两种化合物14．短周期元素W、X、Y、Z在元素周期表中的相对位置如表所示，其中Y元素原子的最外层电子数是电子层数的2倍。下列说法不正确的是WXYZA．X的最高正价为+7价 B．原子半径：X<Z<YC．WZ4分子中含有极性键 D．气态氢化物的稳定性：Z>Y二、非选择题15．下表是元素周期表的部分内容，请根据表中信息回答下列问题：(1)①的元素符号是。(2)元素周期表中第二周期共有种元素。(3)元素④的氢化物的水溶液是(“强”或“弱”)酸，(4)元素③的原子最外层电子数是。(5)元素②与元素④比较，原子半径较小的是(填元素号)。16．下表是元素周期表的一部分，表中所列的数字分别代表某一种元素。针对表中①~⑧号元素回答下列问题。族周期ⅠA01①ⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA2②③④3⑤⑥⑦⑧(1)元素①和③的简单化合物含有10个电子，其电子式为，它的沸点比高，原因是。(2)利用元素②的一种中子数为8的核素即（填核素符号），可测定文物的年代。(3)元素②和元素⑥分别形成的最高价氧化物中，熔点更高的是（用化学式表示），其晶体类型是。(4)元素④、⑤、⑧中，原子半径最大的是（填元素符号），离子半径最大的是（填化学式）。17．下表是元素周期表的一部分，针对表中的①～⑩种元素，请用化学用语回答下列问题：族周期IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIA02⑥⑦⑧3①③⑤⑨⑩4②④(1)在⑤～⑧元素中，原子半径最大的是(填元素符号，下同)，非金属性最强的元素是(2)⑦元素的最高价氧化物对应的水化物与其氢化物能生成盐M，M中含有的化学键类型有。(3)写出元素①和⑧的单质在加热条件下反应生成的化合物的电子式：。(4)③、⑤、⑧所形成的离子，其半径由小到大的顺序是(填离子符号)。(5)①～⑨中元素最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是(填化学式)；呈两性的氢氧化物是(填化学式)。18．元素周期表体现了元素位构性的关系，揭示了元素间的内在联系。如图是元素周期表的一部分，回答下列问题。(1)元素在元素周期表中的位置为：(写出周期和族)。(2)的最高正价为，的气态氢化物的化学式为。(3)根据元素周期律推断，三种元素的原子半径由小到大的顺序是(填元素符号)；阴影部分元素的氢化物最稳定的是(填化学式)；和的酸性强弱：(填“>”“<”或“=”)。(4)可在图中分界线(明暗交界处)附近寻找_____(填字母)。A．农药 B．合金材料 C．半导体材料 D．优良的催化剂(5)硒()化铟()是一种可应用于未来超算设备的新型半导体材料。下列说法正确的是_____(填字母)。A．原子半径： B．的金属性比强C．的金属性比弱 D．硒化铟的化学式为(6)工业上提取纳米硒的第一步是向浆化的电冶铜的阳极泥中通入氯气，被溶液中的氧化为及，反应中与的物质的量之比为。参考答案：题号12345678910答案BBDDAAACBD题号11121314答案BDCA1．B【分析】X、Y、Z、W为四种短周期主族元素，且原子序数依次递增，Y原子半径是短周期主族元素中最大的，Y为Na元素；X原子最外层电子数是核外电子层数的3倍，X为第二周期O元素；X、Z同主族，则Z为S；W的原子序数最大，可以知道W为Cl，由上述分析可以知道，X为O，Y为Na，Z为S，W为Cl。【详解】A．电子层越多，离子半径越大，相同电子层结构的微粒，核电荷数越大，半径减小，则简单离子半径：Z＞W＞X＞Y，故A正确；B．X、Y、Z三种元素组成的化合物不止2种，如亚硫酸钠、硫酸钠、硫代硫酸钠等，故B错误；C．Z的简单氢化物为H2S，X的简单氢化物为H2O，非金属性O＞S，则简单气态氢化物稳定性：Z＜X，故C正确；D．W的非金属性强于Z，W元素最高价氧化物对应水化物的酸性一定强于Z，题目没说最高价，则W元素氧化物对应水化物的酸性不一定强于Z，故D正确；故选B。2．B【分析】由图可知，V5+=O是反应的催化剂，氨气、一氧化氮和氧气是反应物，氮气和水是生成物，总反应为。【详解】A．由分析可知，水为反应的生成物，没有参与催化循环，故A错误；B．由分析可知，反应中氨分子中氮元素的化合价升高被氧化，是反应的还原剂，反应中表现还原性，目的是除去一氧化氮，减少空气污染，故B正确；C．由分析可知，非金属单质氧气为反应物，反应中断裂了非极性共价键，故C错误；D．由图可知，该催化循环过程中钒元素的价态变化为+5→+4→+5，故D错误；故选B。3．D【详解】A．元素电子排布为[Kr]4d55s2，为第五周期元素，A项错误；B．原子核内发生的变化不属于化学变化，B项错误；C．同位素的物理性质不同，如密度，C项错误；D．的质子数为43，中子数为98-43=55，二者之差为12，D项正确；答案选D。4．D【详解】A．O2和O3是O元素形成的不同单质，互为同素异形体，故A错误；B．和Se的中子数分别为78-34=44、80-34=46，故B错误；C．和Se的质子数都为34，所以电子数都为34，电子数相同，故C错误；D．和的最简式相同，都为O，则等质量的和含有相同的质子数，故D正确；故答案选D。5．A【分析】W、X、Y为短周期元素，原子序数依次增大，简单离子X2-与Y2+具有相同的电子结构，则它们均为10电子微粒，X为O，Y为Mg，W、X、Y组成的物质能溶于稀盐酸有无色无味的气体产生，则W为C，产生的气体为二氧化碳，据此解答；【详解】A．X为O，氧的常见价态有-1价和-2价，如H2O2和H2O，A正确；B．W为C，X为O，Y为Mg，同主族时电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同时，原子序数越小，原子半径越大，所以原子半径大小为：Y＞W＞X，B错误；C．Y为Mg，高价氧化物对应水化物为Mg(OH)2，Mg(OH)2只与酸反应，不能与碱反应，故Mg(OH)2没有两性，C错误；D．W为C，碳的同素异形体有：金刚石、石墨、石墨烯、富勒烯、碳纳米管等，种类不止四种，D错误；故选A。6．A【分析】甲～已均为短周期元素，在元素周期表中的相对位置如图所示：乙的氢化物能与其最高价氧化物对应的水化物发生反应生成离子化合物，则乙为氮元素，根据已知信息得出，甲～已分别为：碳、氮、氧、氟、硅、氯。【详解】A．‌氟没有正价，因此没有最高价氧化物对应的水化物，而氯的最高价氧化物对应的水化物是HClO4，酸性较强，A错误；B．同周期元素的原子半径‌，从左到右随核电荷数的递增，原子半径逐渐减小，同主族元素的原子半径‌，从上到下随核电荷数的递增，电子层数增多，原子半径逐渐增大，B正确；C．同一周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，但氮原子由于其2p轨道的半充满状态，第一电离能大于氧原子和碳原子，故第一电离能：（乙）＞（丙）＞（甲），C正确；D．最简单氢化物的沸点：水＞氨气，D正确；故选A。7．A【分析】由题干信息可知，W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期元素，W与X可生成一种红棕色有刺激性气味的气体，则W为N，X为O，Y是短周期主族元素中金属性最强的元素，则Y为Na，Z原子最外层的电子数与W的电子总数相同，故Z为Cl，据此分析解题。【详解】A．由分析可知，X、Y、Z、W分别为O、Na、Cl、N，故X与W元素可形成N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4和N2O5等，X与Y元素可形成Na2O、Na2O2等化合物，都不止一种，A正确；B．由分析可知，W为N，W的氧化物对应的水化物有HNO2、HNO3，其中HNO3是氧化性强酸，而HNO2为弱酸，B错误；C．由分析可知，Z为Cl、X为O、W为N，已知非金属性O＞Cl＞N，则最简单氢化物的稳定性H2O＞HCl＞NH3即X＞Z＞W，C错误；D．由分析可知，Z为Cl、X为O、W为N，由于H2O、NH3各自分子间存在氢键，且H2O周围氢键数目更多，故最简单氢化物的沸点H2O＞NH3＞HCl即X＞W＞Z，D错误；故答案为：A。8．C【分析】X、Y、Z、W均为短周期主族元素，Z的最外层电子数是其电子层数的3倍，说明Z为O，结合元素在周期表中的相对位置，则Y为N，X为C，W为Al；【详解】A．根据同电子层结构核多径小原则，简单离子半径：Al3+<N3-，A正确；B．仅由X与Z形成的化合物中只存在共价键，如二氧化碳或一氧化碳都只有共价键，B正确；C．常温下水为液体、甲烷为气体，因此最简单氢化物的沸点：CH4<H2O，C错误；

D．W的最高价氧化物对应水化物为氢氧化铝，Y的简单氢化物对应水化物为一水合氨为弱碱，两者不能发生反应，D正确；故选C。9．B【详解】①两原子的核外电子排布完全相同，两原子互为同位素，其物理性质不同，①错误；②K在氧气中剧烈燃烧，产物是K2O2和KO2，与水反应生成KOH，为强碱溶液，②错误；③卤族元素性质具有相似性，可推知砹(At)为有色固体，HAt不稳定，AgAt不溶于水也不溶于稀硝酸，③正确；④氦为稀有气体元素，其最外层只有2个电子，④错误；⑤为氯原子的核外电子排布示意图，氟和氯位于同主族，化学性质相似，⑤正确；⑥主族元素(O、F除外)的最高正化合价等于该元素原子的最外层电子数，非金属元素呈现的正化合价不超过该元素原子核外最外层电子数，⑥正确。不正确的有①②④三个，答案选B。10．D【分析】X与Y可形成X2Y、X2Y2型化合物可能为H2O、H2O2或Na2O、Na2O2，R的一种原子可以用于测定文物的年代，该原子是14C，R是C，Z是短周期中金属性最强的元素，是Na，Z与T形成化学式为Z2T的化合物，T为-2价，根据原子序数关系，可以确定为S，综上可推出X、Y、Z、R、T依次是H、O、Na、C、S。【详解】A．Y与Z形成的化合物为Na2O和Na2O2，阴阳离子个数比均为1∶2，A错误；B．1molNa2O2与足量的CO2反应，转移电子数为NA，B错误；C．非金属越强，最高价氧化物对应水化物酸性越强，最高价含氧酸的酸性H2SO4>H2CO3，C错误；D．H2O中只含有极性共价键，H2O2中既有极性共价键也有非极性共价键，两者化学键类型不完全相同，D正确；答案选D。11．B【分析】由题干信息可知，已知X、Y、Z、W、M、N为元素周期表中原子序数依次增大的短周期主族元素，Y是空气中含量最多的元素，则Y为N，M元素原子最外层电子数为最内层电子数的一半，M的原子半径最大，故M为Na，N的原子序数是Z的两倍，N的原子半径比Z的大，故Z为O，N为S，Z和M之间的主族元素只有F，则W为F，X的原子序数比Y小，原子半径比Y小，故X为H。由此可知，X、Y、Z、W、M、N分别为H、N、O、F、Na、S，据此分析解题。【详解】A．由分析可知，X为H，则X形成的氧化物有H2O、H2O2两种，A错误；B．由分析可知，Z为O、W为F、N为S，简单离子半径大小顺序为：S2-＞O2-＞F-即N＞Z＞W，B正确；C．由分析可知，Y为N，Z为O，N为S，非金属性为：O＞N＞S，故最简单氢化物的稳定性H2O＞NH3＞H2S即Z＞Y＞N，C错误；D．由分析可知，N为S，N的氧化物即SO2、SO3随意排放不会造成温室效应，而是会造成酸雨，D错误；故答案为：B。12．D【分析】原子轰击实验中，满足质子和质量数守恒，因此A+4=A+3+1，Z+2=Z+1+1，则M的质量数为1，质子数为1，可知M为H，元素X、Y、M的质子数之和为16，X的质子数为Z，则Z+Z+1+1=16，解得Z=7，因此X为N，Y为O，据此分析解答。【详解】A．粒子M为H原子，质量数为1，质子数为1，则中子数=1-1=0，故粒子M中没有中子，故A错误；B．X为N元素，N和O能形成NO、NO2、N2O4等多种氧化物，NO不能与碱溶液反应，不属于酸性氧化物，故B错误；C．Y为O，常见单质O2、O3常温下是气态，故C错误；D．N原子最外层有5个电子，Cl原子最外层有7个电子，三个Cl原子可与一个N原子共用三对电子形成NCl3，所有原子均为8电子稳定结构，故D正确；答案选D。13．C【分析】W、X、Y、Z四种短周期元素，W分别与X、Y、Z结合生成甲、乙、丙三种化合物，且甲、乙、丙分子均含有10个电子，由反应：单质X+乙→单质Y+甲，可知X为F2、乙为H2O、Y为O2、甲为HF，则W为H元素、X为F元素、Y为O元素，再由反应：丙+氧气→丁+水，可知丙是NH3或CH4，丁是NO或CO2，Z为C或N元素。【详解】由分析可知，W为H元素、X为F元素、Y为O元素、Z为C或N元素、X为F2、Y为O2、甲为HF、乙为H2O、丙是NH3或CH4。A．W为H元素，X为F元素，Y为O元素，Z为C或N元素，则原子半径由小到大的顺序是：W<X<Y<Z，A错误；B．Z为C或N元素，其最高价氧化物对应的水化物为碳酸或硝酸，硝酸属于强酸，而碳酸是弱酸，B错误；C．化合物甲是HF，乙是H2O、丙是NH3或CH4，水在室温下呈液态，HF、NH3分子之间存在氢键，增加了分子之间的吸引力，使物质的沸点增大，由于HF的分子的氢键比NH3的大，所以化合物的沸点由高到低的顺序是：乙>甲>丙；若丙是CH4，沸点比HF低，仍然存在关系乙>甲>丙，C正确；D．O与H可生成H2O、H2O2，O可与C生成CO、CO2，与N生成NO、NO2、N2O3等多种氧化物，不是都只能形成两种化合物，D错误；故合理选项是C。14．A【分析】其中Y元素原子的最外层电子数是电子层数的2倍，则Y为S，Z为Cl，X为F，W为C。【详解】A．元素X为F，F没有最高正价，故A错误；B．电子层越多，原子半径越大，同周期原子序数大的原子半径小，则原子半径由小到大排列顺序F<Cl<S，故B正确；C．WZ4分子为CCl4，C-Cl之间为极性共价键，故C正确；D．非金属性Cl＞S，则气态氢化物稳定性Z>Y，故D正确；故选A。15．(1)N(2)8(3)强(4)2(5)F【分析】根据元素周期表可以确定：①是N元素，②是F元素，③是Mg元素，④是Cl元素；【详解】（1）①氮元素，元素符号是N；（2）元素周期表中第二周期共有8种元素；（3）元素④是Cl元素，氢化物为HCl，HCl水溶液是盐酸，属于强酸；（4）元素③是Mg元素，属于第IIA族元素，最外层有2个电子；（5）元素②是F元素，元素④是Cl元素，二者属于同一主族元素，同主族元素从上到下电子层依次增加，原子半径依次增大，二者原子半径较小的是F元素。16．(1)氨气分子间存在氢键(2)(3)共价晶体(4)Na【分析】依据元素周期表的结构可推出：①为H，②为C，③为N，④为F，⑤为Na，⑥为Si，⑦为S，⑧为Cl，据此解题。【详解】（1）①为H、③为N，H和N的简单化合物含有10个电子，该化合物为NH3，其电子式为：；它的沸点比PH3高，原因是NH3分子间存在氢键；（2）②为C，C的一种中子数为8的核素为，可用于测定文物的年代；（3）②为C、⑥为Si，C和Si分别形成的最高价氧化物为CO2和SiO2，CO2为分子晶体，SiO2为共价晶体，因此SiO2的熔点更高；（4）④为F、⑤为Na、⑧为Cl，元素F、Na、Cl中，F只有两个电子层，原子半径最小，Na、Cl都有3个电子层，电子层数相同时核电荷数越大，原子半径越小，因此原子半径最大的是Na，F-、Na+、Cl-中Cl-有三个电子层，其他两种离子只有2个电子层，因此离子半径最大的是Cl-。17．(1)AlO(2)离子键、共价键(3)(4)r(Al3+)＜r(Mg2+)＜r(O2-)(5)HClO4Al(OH)3【分析】根据图中元素周期表可以